Спосіб обробки скла

Реферат: Спосіб обробки поверхні скла стрічковим електронним потоком шляхом проплавлення поверхні 2 5 2 скла через маску з питомою потужністю 110 -1,210 Вт/см , охолодження протягом часу до 40 хвилин та відшарування поверхневого шару товщиною до 150 мкм, причому оплавлена поверхня охолоджується протягом часу більше 40 хвилин, на неї наносяться механічним способом риски глибиною більше 150 мкм, протилежна сторона обробляється електронним 3 2 потоком з питомою потужністю, меншою за 1,510 Вт/см , охолоджується протягом часу до 30 хвилин, плата ділиться на окремі частини по товщині за нанесеними рисками. UA 105758 U (54) СПОСІБ ОБРОБКИ СКЛА UA 105758 U UA 105758 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обробки виробів з неорганічного скла і може бути використана в скляній, оптичній промисловості, приладобудуванні, мікроелектроніці, інтегральній оптиці. Відомий спосіб обробки скла і ситалу, який включає попередній нагрів виробу і утворення на його поверхні за допомогою електронного пучка стрічкової форми рухомої "рідкої ванни", глибина якої в 2-5 разів перевищує максимальну висоту мікронерівностей на поверхні виробу і шириною, що перевищує в 10-20 разів довжину хвилі нерівностей, які утворились від попередніх видів поверхневої обробки - шліфування і полірування. На поверхні "рідкої ванни" за рахунок дії сил поверхневого натягу рідкої фази відбувається вирівнювання нерівностей. Таким чином полірується поверхня. При поліруванні виробів зі скла і ситалу "рідку ванну" утворюють електронним пучком (товщина якого в 1,5-2,5 разу перевищує ширину "рідкої ванни") з питомою 2 4 2 потужністю 110 -510 Вт/см і переміщують пучок по поверхні виробу із швидкістю 0,4-50 см/с [1]. Такі режими обробки електронним потоком приводять до оплавлення поверхні скла на глибину від десятків до сотні мікронів, що підтверджується відшаруванням поверхні зразка товщиною 20…120 мкм [А. с. 1367565А СССР С03С 23/00, С30В 33/00]. Недоліком даного способу є те, що він не дозволяє розділити виріб з оплавленою поверхнею на окремі частини (елементи). Найбільш близьким за технологічною суттю до корисної моделі, яка пропонується, є спосіб отримання ювенільних поверхонь на склі, який включає попередній нагрів зразка, навантаження електронним променем, що рухається вздовж поверхні зразка, який відрізняється тим, що поверхня скла маскується будь-яким жароміцним, струмопровідним матеріалом, наприклад Ni, 2 4 Mo, і оброблюється параксіальним стрічковим електронним променем з потужністю 110 -510 2 Вт/см , після чого скло охолоджується протягом часу до 40 хвилин. В результаті такої обробки з незахищених ділянок відшаровуються тонкі пластинки, які повторюють форму поверхні, яка незахищена маскою [2]. Даний спосіб забезпечує відшарування поверхневого шару товщиною до 150 мкм та розмірами, які обмежені маскою. Недоліком даного способу є те, що він не забезпечує розділення зразка за його товщиною на окремі незалежні частини (елементи) і вихідні розміри зразка зберігаються. Задачею даної корисної моделі є розширення технологічних можливостей використання стрічкового електронного променя шляхом проплавлення поверхні скла від шарування поверхневого шару та розділення зразка за його товщиною на окремі частини Поставлена задача вирішується тим, що оброблюється електронним потоком шляхом 2 5 2 проплавлення поверхні скла через маску з з питомою потужністю 110 -1,210 Вт/см та швидкістю переміщення потоку по поверхні виробу 0,4-50 см/с і охолоджується протягом часу до 40 хвилин, що зменшує величину залишкових термонапружень і не призводить до відшарування поверхневого шару. Після охолодження на цій поверхні механічним способом (алмазом, корундом тощо) наносяться риски прямокутної або трикутної форми (за перерізом) і глибиною, більшою за 150 мкм, тобто більшою за можливу товщину відшарованої поверхні. Цими рисками утворюється необхідний малюнок, наприклад сітка. Мінімальна глибина нанесеної риски обумовлена глибиною проплавлення поверхні електронним потоком [2]. Далі зразок з оплавленою поверхнею і нанесеною на ній сіткою розміщується у вакуумі із -4 -5 залишковим тиском 10 -10 мм.рт.ст., нагрівається до температури 400-520 °C та обробляється 2 3 2 електронним потоком стрічкової форми потужністю 110 -1,510 Вт/см з протилежної сторони. Охолодження пластини відбувається на протязі часу до 30 хвилин. В результаті такої обробки, та зменшення часу охолодження до 30 хвилин, вздовж поверхні залишаються стискуючі термонапруження такої величини, які призводять до збільшення розтягуючих термонапружень вздовж поверхні, на якій нанесено риски. Це спричиняє розколювання плати по товщині за нанесеними рисками. Приклад. Беремо плату (пластину) розмірами 70 мм х 40 мм і товщиною 3 мм зі скла марки К8, та -4 розміщуємо її у вакуумній камері з залишковим тиском 10 м.рт.ст., нагріваємо до температури 510 °C і обробляємо стрічковим електронним потоком її поверхню з утворенням ванни 3 2 розплаву: питомою потужністю променя 2,510 Вт/см , швидкістю переміщення променя по поверхні виробу 1,5 см/с. Охолоджуємо пластину на протязі 45 хвилин і на оброблену поверхню наносимо за допомогою різця сітку з квадратними клітинками та з кроком кожної клітинки у 5 мм, глибиною канавки 155 мкм. Далі пластину розташовуємо у вакуумі із залишковим тиском 10 4 м.рт.ст., нагріваємо до температури 510 °C, оброблюємо поверхню протилежну тій де нанесена 5 2 сітка, електронним променем стрічкової форми з питомою потужністю Р пит = 1,210 Вт/см із швидкістю 0,5см/с і охолоджуємо протягом 28 хвилин. В результаті такої обробки отримуємо проплавлену електронним потоком поверхню та розколювання плати на окремі частини по рисках, які нанесені різцем. 1 UA 105758 U 5 10 Таким чином отримуємо новий результат, що полягає в розділенні пластини на окремі частини (елементи) за товщиною. Аналогічні результати отриманні при обробці інших марок скла. Суттєві ознаки порізно відомі (створення "рідкої ванни" та руйнування скла від дії електронного потоку і охолодження) і проявляють відомі властивості, а нанесення механічним способом рисок глибиною, більшою за 150 мкм (максимальна товщина відшарованої поверхні складає величину до 150 мкм [2]), якими створюється необхідний малюнок на поверхні, і якими задаються розміри і форма майбутніх елементів та зменшення часу охолодження менше за 30 хвилин, дозволяють отримати нову властивість - малі за розміром елементи з обробленими електронним потоком поверхнями. В зв'язку з цим технічне рішення відповідає критерію "суттєві відмінності". Наявність суттєвих ознак (відсутність маскування поверхні зразка та нанесення рисок на поверхню скла глибиною більше 150 мкм способом механічного різання, обробка електронним потоком з питомою потужністю меншою за 1,510 3 Вт/см протилежної сторони зразка, та охолодження протягом часу до 30 хвилин, що надає можливість розділити плату на окремі частини за нанесеними рисками) свідчить про відповідність рішення критерію "новизна". Таким чином має місце досягнення мети корисної моделі, а технічне рішення, яке заявляється при використанні забезпечує позитивний ефект. 2 15 20 Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №1658579, кл. С03В 29/00, 1989 2. Пат. 3384 Україна, МПК7 С30В 33/00, С03С 23/00. Спосіб отримання ювенільних поверхонь на склі / Г.В.Канашевич. - № 2004020860; заявл. 06.02.2004; опубл. 15.11.2004, Бюл. № 11.-2 с 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб обробки поверхні скла стрічковим електронним потоком шляхом проплавлення поверхні 2 5 2 скла через маску з питомою потужністю 110 -1,210 Вт/см , охолодження протягом часу до 40 хвилин та відшарування поверхневого шару товщиною до 150 мкм, який відрізняється тим, що оплавлена поверхня охолоджується протягом часу більше 40 хвилин, на неї наносяться механічним способом риски глибиною більше 150 мкм, протилежна сторона обробляється 3 2 електронним потоком з питомою потужністю, меншою за 1,510 Вт/см , охолоджується протягом часу до 30 хвилин, плата ділиться на окремі частини по товщині за нанесеними рисками. Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2